Система пароводяного отопления
Пароводяную систему отопления применяют при централизованном теплоснабжении промышленного предприятия паром и необходимости устройства в одном из зданий водяного отопления, отличающегося пониженной (и переменной в течение отопительного сезона) температурой теплоносителя.
Систему пароводяного отопления применяют также в верхней части высотных зданий, куда без больших затруднений может быть подан первичный теплоноситель — пар. При вертикальном подъеме пара — теплоносителя малой плотности — обеспечивают лишь отведение попутно образующегося конденсата. Конденсат удаляется через конденсатоотводчики в конденсатопровод, по которому стекает конденсат из вышерасположенного теплообменника. Так устроено, в частности, отопление верхней (четвертой) зоны центральной части главного корпуса Московского государственного университета.
Подобная система пароводяного отопления называется централизованной. В централизованной системе вода может нагреваться в емкосгном или скоростном теплообменнике.
В емкостном теплообменнике вода заполняет цилиндрический корпус, а пар поступает в змеевик, находящийся в нижней части корпуса. Пар подается в верхний патрубок змеевика, где превращается в конденсат, который удаляется через нижний патрубок змеевика, не смешиваясь е водой, циркулирующей в системе отопления. Нагреваемая вода попадает в теплообменник снизу, нагретая более легкая вода через верхний патрубок поступает в систему отопления.
Емкостные теплообменники отличаются незначительным сопротивлением (£=2,0) движению через них воды, поэтому применяются в системе отопления с естественной циркуляцией воды. Система может быть выполнена по любой известной схеме е верхней разводкой подающей магистрали.
Существенным недостатком емкостных теплообменников является их громоздкость, обусловленная тем, что коэффициент теплопередачи змеевиков не превышает при стальных трубах 700 Вт/(ма-К), при лагунных или медных трубах — 840 Вт/'(ма- К). Благодаря большому объему находящейся в теплообменниках воды пар в них может подаваться е большими или меньшими перерывами в зависимости от температуры наружного воздуха.
Существенно меньшие размеры имеют скоростные теплообменники, в которых нагреваемая вода движется последовательно через два пучка стальных или латунных трубок с большой скоростью (от 0,5 до 2,5 м/с). Теплоноситель пар подается сверху в межтрубное пространство цилиндрического корпуса, конденсат отводится снизу. Площадь
Рис. 9.14. Радиаторы децентрализованной пароводяной системы отопления а — стандартный чугунный; б — безнапорный стальной; 1 — паровой стояк; 2 — паровой вентиль; 3 — чугунный радиатор; 4 — коиденсатный стояк; 5 — вентиль (нормально закрыт); 6 — перфорированная труба; 7 — стальной радиатор; S — водоналивной патрубок; 9 — водонагревательиая труба |
Нагревательной поверхности трубок скоростных теплообменников значительно меньше площади змеевика емкостных теплообменников в связи g повышением (примерно в
3 раза) коэффициента теплопередачи. Вместе с тем вследствие большого гидравлического сопротивления скоростные теплообменники могут применяться только в системе отопления с насосной циркуляцией воды. Для регулирования температуры воды, поступающей в систему отопления, вокруг теплообменников устраивают обводную линию с регулирующим клапаном.
В системе пароводяного отопления для обеспечения бесперебойной работы устанавливают два теплообменника, каждый из которых рассчитывается на половину тепловой мощности системы.
В децентрализованной системе пароводяного отопления вода нагревается паром непосредственно в отопительных приборах.
В одной из конструкций децентрализованной системы применяются стандартные чугунные радиаторы, в нижнюю часть которых закладываются перфорированные трубы (рис. 9.14, а) с заглушённым концом. С одной стороны в эти трубы подается пар, который через ряд мелких отверстий выходит в радиатор (см. также § 9.4). Образующийся конденсат заполняет радиаторы, и во время работы системы отопления радиаторы всегда залиты конденсатом до уровня верхней сливной подводки.
Необходимая температура воды в радиаторах поддерживается путем впуска в них большего или меньшего количества пара через подводку, начинающуюся от парового стояка несколько выше верха приборов. Излишек конденсата сливается в конденсатный стояк.
Выпуск воды из радиаторов в случае необходимости осуществляется через нормально закрытый вентиль на нижней конденсатной подводке в конденсатный стояк.
В другой конструкции децентрализованной системы (рис. 9.14, б) пар из парового стояка подается в водонагре - вательную трубу (без отверстий), помещенную также в Нижней части приборов (см. также § 18.4). Безнапорные стальные приборы — радиаторы заполняются водой через специальный патрубок в их верхней части.
Вода в радиаторах нагревается при теплопередаче через стенки трубы в процессе конденсации пара. Конденсат удаляется через конденсатную подводку в стояк.
Достоинствами децентрализованной системы пароводяного отопления являются меньший расход металла по сравнению g обычными системами водяного отопления и температура поверхности радиаторов ниже 100 °С (в системе парового отопления даже низкого давления она составляет 100 °С и выше).
Недостатки этой системы существенны. К ним относятся сложное регулирование, шум и вероятность гидравлических ударов в отопительных приборах. Децентрализованная система пароводяного отопления распространения не получила.